巖土工程中的基坑支護工程

近年來，我國高層建筑發展迅速，其在高度與體量規模方面都有很大的發展，與之相應發展的是深大基坑工程，這是由于建筑使用功能，抗風抗震穩定及城市發展利用地下空間等方面要求的結果。

基坑工程的特點：1.建設環境較復雜，高層建筑多數是建造在城市地區，特別是舊城改造地段。往往出現建筑地段的周圍有密集的建筑群、各類管道等市政工程設施縱橫，致使施工場地狹窄，深基坑開挖時既不能放坡，同時又相鄰許多永久性建筑與市政公用設施，他們對變形甚為敏感，因之對基坑的穩定性和位移控制有很高的要求。2.隨著建筑規模的不斷擴展與地下空間利用的大力度開發，基坑工程迅速向大深度、大面積方向發展。目前面積達到數萬平方米，深度接近或超過20米的已不是少數。3.基坑工程多數做法是按臨時工程對待，但其造價卻是很高的。4.基坑工程設計與施工涉及到眾多不確定因素。

一、基坑支護方法：

基坑支護的成功因素主要是看選擇的方案在當地的地質地層條件，環境條件、基坑的深度等條件下是否最合理，最經濟，最安全的，設計計算最接近實際。其支護方法有以下幾種：1.懸壁式灌注樁法支檔方法。

2.單支點和多支點支護法。

3.重力式擋土法（土釘噴錨網法，深層攪拌樁法，水泥土樁法。）

4.逆作法，地下工程以樁代柱施工技術。

在我省基坑支護施工中，1995年以前采用灌注樁法，1995年以來開發引進了土釘噴錨網支護法，目前多以此種方法為主。土釘是土體中進行原位加筋技術的一種，它是由水平或近水平設置于天然土活開挖形成的邊坡中的加筋桿件及面層結構組成的擋土體系。該法常有鉆孔注漿、打入和射入法。我省開始引用的以鉆孔注漿法為主為多，它可作永久性好臨時性的支檔支護。該法適用于粘性土，黃土類的邊坡以及地下水位低于基坑開挖深度的基坑。該方法因技術可靠，施工方便，造價比懸壁樁等支護技術降低30%以上，該法在我省的無地下水的基坑支護中廣泛應用。

地下連續墻法

以潛水鉆機為基本組成單元，組裝成多鉆頭的地下連續墻成槽機，該方法可作垂直和傾斜的地下連續墻。該法在我省的秦皇島港以及正在興建的黃華港的港口工程中應用。

由于我省地域遼闊，地質地貌及工程地質條件復雜，受地形地貌工程地質條件的控制，地基處理及基坑在區域上有其特點。

1.山區

本區地基土分布在山區河流階地上，以砂、礫、碎、卵石和第四紀沖洪積地層上?；雍蜕狡轮ёo多以土釘噴錨支護為主。

2.燕南平原

在本地應用最廣，樁基工程量最多的是以預制砼樁為主。近幾年則以承力盤樁處里地基較多。

3.太東平原

本地區主要采用土釘噴錨網法。

4.東部平原

本地區主要多采用重力式擋土法和懸壁式的灌注樁法。

二、基坑支護設計中的幾個問題

過去幾年間我國基坑工程事故率較高。唐業清教授曾對103項基坑事故進行過調查分析，其中包括荷載取值、基坑土體穩定等與勘查設計有關的因素綜合在一起，引起工程事故者占被調查工程事故總數的48%，說明正確的勘察與設計對于工程的成功具有重要意義。

⑴深基坑工程安全等級的確定

基坑支護工程安全等級的劃分是設計時的重要依據，是一難度很大的問題。根據破壞可能造成后果的嚴重程度進行分級，即從危及人的生命、造成的經濟損失及產生的社會影響嚴重程度，結合地區基坑工程特點來綜合考慮，就山西地區來說，結合工程實踐經驗總結，對本地區的深基坑工程安全等級建議如下表：

安全等級破壞后果深基坑工程的規模和環境

一級很嚴重H>11m；

a

鄰近房屋等于、高于6層，

屬重要建筑物

二級嚴重6.5≤H≤11m；

H≤a≤2H；鄰近為3-6層的一般建筑物。

三級不嚴重H＜6.5m；

a>2H；鄰房低于3層且不重要。

注：1.H－基坑深度

a－鄰近重要建（構）筑物基礎及設施邊緣離坑壁的距離。

2.確定安全等級時，需綜合多項因素加以判別。宜按適當提高的原則確定。

3.深基坑工程的有數使用期限為半年至兩年。

⑵基坑支護結構位移的控制值

基坑支護結構位移的控制標準，涉及到支護結構的穩定與保護相鄰建筑環境的安全兩類問題，對于本地區常用的幾種支護體系，如水泥土支護結構，它屬于重力式支檔結構，宜用墻頂位移作為控制標準。對于樁墻支護體系，當有內支撐或錨定時，主要監控樁墻中部（一般在開挖面附近）的最大水平位移；對于懸壁式樁墻體系，也宜用頂部位移作為控制值。當支護結構產生位移時，在支護結構外測的地面相應的會產生沉降，對于基坑周圍有環境保護問題時，支護體系的最大側向位移允許值將受控于地面的最大沉降容許值。目前參考建筑地基規范于建筑物的允許沉降值來確定地面的最大沉降容許值，并結合地區已有基坑支護工程的實測數據及其對相鄰地段環境的影響，綜合建議支護結構最大側向位移允許值如下表：

⑶基坑地面穩定性－地下水滲流破壞

在本地區低階地建筑區的基坑開挖過程中，常遇到由于降水在坑內外形成水頭而在坑底出現滲流破壞現象，因之需對基坑底面的穩定性，包括管涌、流土等進行評價。

基坑支護工程設計與施工是技術復雜、綜合性強的系統工程，目前在理論、試驗、施工諸多方面都不完善，有待研究，特別是對新技術的開發應用，如組合型支護體系、土釘墻的應用，半封半降、封降結合的基坑地下水控制等。相信經過不斷探索和總結，將逐步建立安全可靠、經濟合理、適合地區條件，具有地域特色的整套基坑支護設計方法與施工體系。

參考文獻：張振栓 河北省巖土工程治理方法及其特點

王步云 深基坑工程設計中的幾個問題簡述